地下水污染現(xiàn)狀及特征
根據(jù)《全國(guó)城市飲用水安全保障規(guī)劃(2006—2020年)》數(shù)據(jù),全國(guó)近20%的城市集中式地下水水源水質(zhì)劣于Ⅲ類(lèi)。部分城市飲用水水源水質(zhì)超標(biāo)因子除常規(guī)化學(xué)指標(biāo)外,甚至出現(xiàn)了致癌、致畸、致突變污染指標(biāo)。同時(shí)《2017中國(guó)生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》也顯示,2017年全國(guó)5100個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位中,地下水較差級(jí)和極差級(jí)占比近七成。
另外,據(jù)近十幾年地下水水質(zhì)變化情況的不完全統(tǒng)計(jì)分析,初步判斷我國(guó)地下水污染的趨勢(shì)為: 由點(diǎn)狀、條帶狀向面上擴(kuò)散,由淺層向深層滲透,由城市向周邊蔓延。南方地區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量變化趨勢(shì)以保持相對(duì)穩(wěn)定為主,地下水污染主要發(fā)生在城市及其周邊地區(qū)。北方地區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量變化趨勢(shì)以下降為主,其中,華北地區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)一步惡化;西北地區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量總體保持穩(wěn)定,局部有所惡化,特別是大中城市及其周邊地區(qū)、農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)地下水污染不斷加重;東北地區(qū)地下水環(huán)境質(zhì)量以下降為主,大中城市及其周邊和農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)污染有所加重,地下水污染從城市向周?chē)印?/span>
由于地下水含水介質(zhì)的差異性和復(fù)雜性,造成地下水污染有以下特征:
(1)隱蔽性和延時(shí)性
相較地表水,地下水污染常不會(huì)引起人們的關(guān)注,其污染很難被發(fā)現(xiàn),不像地表水污染直觀明顯而易于監(jiān)測(cè)。因此地下水一旦被污染,早期不宜被察覺(jué),待被發(fā)覺(jué)時(shí)已被污染或嚴(yán)重污染。
(2)廣泛性和不確定性
在地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜的體系中,地下水經(jīng)歷著補(bǔ)給、徑流、排泄各個(gè)途徑,是處于不斷運(yùn)移和循環(huán)中,因此地下水污染范圍較廣泛且很難準(zhǔn)確圈定。
(3)難以控制和治理
地下水在含水系統(tǒng)中的循環(huán)周期也相當(dāng)長(zhǎng),從而決定了污染地下水體在地下滯留時(shí)間也長(zhǎng),使污染的地下水在近期內(nèi)很難得以徹底修復(fù)還原。相較地表水,地下水污染由于其自身復(fù)雜性和隱蔽性,其修復(fù)治理工作面臨很大困難;地下水污染一旦發(fā)生,其治理周期很長(zhǎng)、費(fèi)用極高、難度極大。
地下水污染治理的政策與目標(biāo)
2011.10 《全國(guó)地下水污染防治規(guī)劃(2011—2020年)》
預(yù)期到2020年,全面監(jiān)控典型地下水污染源,有效控制影響地下水環(huán)境安全的土壤,科學(xué)開(kāi)展地下水修復(fù)工作,重要地下水飲用水水源水質(zhì)安全得到基本保障,地下水環(huán)境監(jiān)管能力全面提升,重點(diǎn)地區(qū)地下水水質(zhì)明顯改善,地下水污染風(fēng)險(xiǎn)得到有效防范,建成地下水污染防治體系。
2016.4 《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》
要求到2020年,地下水超采得到嚴(yán)格控制,地下水污染加劇趨勢(shì)得到初步遏制。全國(guó)地下水質(zhì)量極差的比例控制在15%左右。攻關(guān)研發(fā)前瞻技術(shù)支撐地下水污染修復(fù)。完善地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng),調(diào)查評(píng)估水源地狀況,重點(diǎn)污染源開(kāi)展防滲,加油站雙層罐或防滲池改造。廢棄井回填,公布京津冀污染場(chǎng)地清單并開(kāi)展試點(diǎn)修復(fù)。
2019.5 《地下水污染防治實(shí)施方案》
提出到 2020 年,初步建立地下水污染防治法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系、全國(guó)地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)體系;全國(guó)地下水質(zhì)量極差比例控制在15%左右;典型地下水污染源得到初步監(jiān)控,地下水污染加劇趨勢(shì)得到初步遏制。到 2025年,建立地下水污染防治法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系、全國(guó)地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)體系;地級(jí)及以上城市集中式地下水型飲用水水源水質(zhì)達(dá)到或優(yōu)于Ⅲ類(lèi)比例總體為85%左右;典型地下水污染源得到有效監(jiān)控,地下水污染加劇趨勢(shì)得到有效遏制。到2035年,力爭(zhēng)全國(guó)地下水環(huán)境質(zhì)量總體改善,生態(tài)系統(tǒng)功能基本恢復(fù)。主要任務(wù)方面,方案指出:主要圍繞實(shí)現(xiàn)近期目標(biāo)“一保、二建、三協(xié)同、四落實(shí)”:“一保”,即確保地下水型飲用水水源環(huán)境安全;“二建”,即建立地下水污染防治法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系、全國(guó)地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)體系;“三協(xié)同”,即協(xié)同地表水與地下水、土壤與地下水、區(qū)域與場(chǎng)地污染防治;“四落實(shí)”,即落實(shí)“水十條”確定的四項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù),開(kāi)展調(diào)查評(píng)估、防滲改造、修復(fù)試點(diǎn)、封井回填工作。方案還提出,2020年年底前,制定《全國(guó)地下水污染防治規(guī)劃(2021—2025年)》。
地下水污染治理技術(shù)及其適應(yīng)性
01監(jiān)測(cè)自然衰減技術(shù)
自然衰減基于污染場(chǎng)地自身理化條件和污染物自然衰減能力進(jìn)行污染修復(fù),以達(dá)到降低污染物濃度、毒性及遷移性等目的,過(guò)程包括土壤顆粒的吸附、污染物的微生物降解、地下水的稀釋和彌散等。通常會(huì)采用相應(yīng)的監(jiān)測(cè)控制技術(shù),對(duì)地下水的自然修復(fù)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)。
該技術(shù)優(yōu)勢(shì)是施工簡(jiǎn)易、費(fèi)用低、對(duì)原生態(tài)環(huán)境干擾小、無(wú)二次污染源等;但同樣有弊端,其適用范圍窄,僅用于污染程度低的區(qū)域環(huán)境,而且需長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。此外,此技術(shù)主要依賴(lài)于自然界的作用去除污染物,若污染物的自然衰減速率大于其遷移速率,理論上可有效控制污染范圍,應(yīng)用此技術(shù)是可行的。有時(shí)可通過(guò)向地下環(huán)境注入輔助物質(zhì)等方式來(lái)提髙自然衰減效率,以達(dá)到更好的修復(fù)目的。
02異位處理技術(shù)
地下水異位處理泛指將受污染的土壤或地下水進(jìn)行開(kāi)挖或抽取后在地面上進(jìn)行處理。污染土壤的開(kāi)挖處理較少應(yīng)用,通常適用于污染范圍較小、污染較集中、埋深較淺的區(qū)域性污染。通常會(huì)結(jié)合污染源處地下水文地質(zhì)條件和污染土壤范圍考慮是否進(jìn)行污染土壤的開(kāi)挖,若污染范圍較大,則不宜進(jìn)行土壤開(kāi)挖處理;或開(kāi)挖后對(duì)周邊環(huán)境造成較嚴(yán)重的二次危害,也不宜進(jìn)行開(kāi)挖異位處理。
03原位修復(fù)技術(shù)
針對(duì)地下水中揮發(fā)和半揮發(fā)性有機(jī)污染物的去除,主要處理技術(shù)有土壤氣相抽提(SVE)、空氣擾動(dòng)(AS)和井中汽提方法等。其共同特點(diǎn)是利用揮發(fā)汽化等手段將污染物質(zhì)轉(zhuǎn)移至氣相,隨氣體排出。
地下水污染治理進(jìn)展及存在問(wèn)題
從國(guó)內(nèi)外實(shí)踐來(lái)看,目前沒(méi)有哪種技術(shù)能將被污染后的地下水完全修復(fù)到污染之前的狀態(tài)。近年來(lái),我國(guó)地下水修復(fù)做了一些工程,但最多的仍是針對(duì)點(diǎn)源污染。如何有效治理地下水面源污染,在技術(shù)上仍存在瓶頸。由于地下水治理不僅包括水資源污染治理,還包括含水層中沉積物的處理。因此需要地質(zhì)、環(huán)境、化學(xué)、微生物、工程等不同學(xué)科的結(jié)合,共同推動(dòng)相關(guān)研究發(fā)展和技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化。
目前,我國(guó)地下水污染治理需解決的主要問(wèn)題有三個(gè)。
(1)地下水污染源點(diǎn)多面廣,污染防治難度大
由于地下水水文地質(zhì)條件復(fù)雜,治理和修復(fù)難度大、成本高、周期長(zhǎng),一旦受到污染,所造成的環(huán)境與生態(tài)破壞往往難以逆轉(zhuǎn)。當(dāng)前,我國(guó)相當(dāng)部分地下水污染源仍未得到有效控制、污染途徑尚未根本切斷,部分地區(qū)地下水污染程度仍在不斷加重。
(2)地下水污染防治基礎(chǔ)薄弱,防治能力亟待加強(qiáng)
長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)在重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)城市地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和資源量評(píng)估方面取得了較為全面的數(shù)據(jù),但尚未系統(tǒng)開(kāi)展全國(guó)范圍地下水基礎(chǔ)環(huán)境狀況的調(diào)查評(píng)估,難以完整描述地下水環(huán)境質(zhì)量及污染情況。頒布實(shí)施的法律法規(guī),僅有少部分條款涉及地下水保護(hù)與污染防治,缺乏系統(tǒng)完整的地下水保護(hù)與污染防治法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系,難以明確具體法律責(zé)任。地下水環(huán)境保護(hù)資金投入嚴(yán)重不足,導(dǎo)致相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息缺乏,科學(xué)研究滯后,基礎(chǔ)設(shè)施不完善、治理工程不到位,難以滿(mǎn)足地下水污染防治工作的需求。地下水環(huán)境管理體制和運(yùn)行機(jī)制不順,缺乏統(tǒng)一協(xié)調(diào)高效的地下水污染防治對(duì)策措施,地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)體系和預(yù)警應(yīng)急體系不健全,地下水污染健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等技術(shù)體系不完善,難以形成地下水污染防治合力。上述問(wèn)題嚴(yán)重制約了地下水污染防治工作的開(kāi)展。
(3)對(duì)地下水污染防治的認(rèn)識(shí)有待提高
當(dāng)前,地方各級(jí)人民政府和相關(guān)部門(mén)對(duì)地下水污染長(zhǎng)期性、復(fù)雜性、隱蔽性和難恢復(fù)性的認(rèn)識(shí)仍不到位。一方面,在石油、天然氣、地?zé)峒暗叵滤荣Y源開(kāi)發(fā)過(guò)程中,“重開(kāi)發(fā)、輕管理”現(xiàn)象普遍存在,環(huán)境保護(hù)措施不完善,往往造成了含水層污染。另一方面,長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)水環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)是地表水,很多地方地下水污染防治工作并沒(méi)有被納入重要議事日程,無(wú)論是從監(jiān)管體系建設(shè)、法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)制定還是科研技術(shù)開(kāi)發(fā)等方面,相關(guān)工作明顯滯后。
地下水污染治理產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景
地下水污染治理產(chǎn)業(yè)主要包括上游的污染調(diào)查、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、中游的治理技術(shù)工程設(shè)計(jì)、治理工程實(shí)施和下游的驗(yàn)收監(jiān)測(cè)。目前地下水污染治理行業(yè)正處于產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)的起步階段,與行業(yè)配套的國(guó)家相關(guān)發(fā)展計(jì)劃、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)以及法律法規(guī)的制訂還有待完善,商業(yè)模式也處于探索階段,且缺少符合國(guó)情的實(shí)用技術(shù)與工程經(jīng)驗(yàn)。
2011年我國(guó)發(fā)布了《全國(guó)地下水污染防治規(guī)劃(2011—2020 年)》,規(guī)劃安排了約400億元財(cái)政資金投向該領(lǐng)域,主要包括地下水污染調(diào)查項(xiàng)目,地下水飲用水水源污染防治示范項(xiàng)目,典型場(chǎng)地地下水污染預(yù)防示范項(xiàng)目,農(nóng)業(yè)面源污染防治示范項(xiàng)目,地下水污染修復(fù)示范項(xiàng)目,地下水環(huán)境監(jiān)管能力建設(shè)項(xiàng)目。
2019年我國(guó)發(fā)布的《地下水污染防治實(shí)施方案》提出,2020年年底前,加強(qiáng)現(xiàn)有地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)井的運(yùn)行維護(hù)和管理,完成地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)送制度;2025年年底前,構(gòu)建全國(guó)地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng),按照國(guó)家和行業(yè)相關(guān)監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范,開(kāi)展地下水環(huán)境監(jiān)測(cè);京津冀、長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶等重點(diǎn)區(qū)域提前一年完成。從環(huán)保的各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域來(lái)看,地下水污染防治市場(chǎng)的啟動(dòng)首先將利好環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域公司。從國(guó)際地下水修復(fù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,在修復(fù)過(guò)程中格外注重監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,在該領(lǐng)域的投入大約占整個(gè)修復(fù)資金的50%。地下水污染監(jiān)測(cè)體系的建立健全是污染防治的基礎(chǔ),中國(guó)地下水修復(fù)進(jìn)一步深入后,預(yù)計(jì)會(huì)給水體監(jiān)測(cè)企業(yè)帶來(lái)市場(chǎng)機(jī)遇。
未來(lái),我國(guó)地下水治理產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步的發(fā)展刻不容緩,據(jù)預(yù)測(cè),未來(lái)三年(2020—2022年)市場(chǎng)規(guī)模的年平均增長(zhǎng)率會(huì)超過(guò)40%,三年后將進(jìn)入快速發(fā)展階段,其市場(chǎng)發(fā)展前景比較可觀。